3.在“探究哪些因素影響換輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,某小組利用如圖所示裝置均速提升鉤碼,測得了四次數(shù)據(jù),如表所示.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)兩個鉤碼共重G/N鉤碼上升的高度h/cm測力計的示數(shù)F/N測力計移動的距離s/cm
1341.112
2361.120
3381.124
43101.130
(1)前三次實(shí)驗(yàn)中,第2 次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤,應(yīng)當(dāng)剔除.
(2)第四次實(shí)驗(yàn)中,有用功是0.3J,總功是0.33J,滑輪組的機(jī)械效率為90.9%.若僅增加鉤碼的個數(shù),該滑輪組的機(jī)械效率將增大(選填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)根據(jù)以上信息,可判斷出該小組設(shè)計這四次實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究滑輪組的機(jī)械效率與物體被提起的高度是否有關(guān).

分析 (1)要解決此題,需要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關(guān)系:s=nh.
(2)掌握有用功、總功、機(jī)械效率的概念.在此題中有用功是克服鉤碼的重力做的功;總功時拉力F做的功;機(jī)械效率等于有用功與總功之比;
根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素,被提升的物體越重,動滑輪質(zhì)量越小,滑輪組的機(jī)械效率越高;
(3)要得出結(jié)論,需要注意分析表格中各數(shù)據(jù),分析改變的量,機(jī)械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的.

解答 解:
(1)前三次實(shí)驗(yàn)中,1、3兩次實(shí)驗(yàn)繩端移動距離都是物體上升高度的3倍,可知此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,而第2次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關(guān)系錯誤,所以應(yīng)當(dāng)剔除.
(2)第四次實(shí)驗(yàn)的鉤碼重G=3N,鉤碼上升高度h=10cm=0.1m.
所以有用功為:W=Gh=3N×0.1m=0.3J;
測力計示數(shù)即拉力為F=1.1N,繩端移動距離為s=30cm=0.3m,
所以總功為:W=Fs=1.1N×0.3m=0.33J;
所以機(jī)械效率為:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.3J}{0.33J}$×100%≈90.9%;
若僅增加物體的重量,則額外功不變,有用功增大,有用功在總功中所占的比例增大,機(jī)械效率增大;
(3)由表格中數(shù)據(jù)可以看出,在4次實(shí)驗(yàn)中鉤碼上升的高度不斷發(fā)生變化,所以是探究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼上升的高度是否有關(guān).
故答案為:(1)2;(3)0.3;0.33;90.9%;增大;(3)物體被提起的高度.

點(diǎn)評 本題是測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn),主要考查了有關(guān)滑輪組的有用功、總功、機(jī)械效率的計算;一定要知道有用功、總功的求法,掌握機(jī)械效率的計算公式,同時要知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關(guān)系;考查了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析問題的能力.

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